全自動豆漿機的設計研究

摘要：隨著我國人民生活水平的不斷提高，人們日常生活中對豆漿機的需求量日益增加，傳統手工機械豆漿機存在清洗機件困難、燒糊、打漿時噴濺溢出等問題，所以設計一款全新的全自動豆漿機是非常有實用價值的。此采用STC12C5A60S2單片機作為核心控制器，運用電加熱原理和聲音報警等系統，可實現水溫加熱，聲光報警等功能，有效地防止豆漿蛋白質破壞；具有使用簡單，穩定性好，功耗低的優點；整個過程由單片機全自動控制，讓人們用起來更加方便、安全。

關鍵詞：單片機；控制系統；溫度傳感器；OLED

豆漿是中國傳統飲品之一，相傳已有1900多年的歷史。豆漿不僅含有豐富的人體必需的鐵、鈣、鋅、磷等幾十種礦物質，還含有維生素B1、B2和植物蛋白質、磷脂等，是一種老少皆宜的營養飲品。豆漿具有四大功效：1.富含維他命，讓你瘦得漂亮；2.降低膽固醇，使血液清澈；3.具洗凈作用，使腸道暢通。現在大多數人用它配以饅頭來飲用，是一種非常營養美味的早餐，營養價值非常高。但由于傳統豆漿的制作工藝復雜繁瑣，所以人們在市面上買到的不一定是新鮮的豆漿。隨著人們對身體健康意識的提高，大多數人都愿意在家里親手制作一杯美味可口的豆漿，這對于家用豆漿機的快速發展起到了一定的引導作用。目前豆漿機向著智能化，快捷化，安全化發展。讓大家在快節奏生活的今天也能輕松地制作出一杯美味可口的豆漿作為早餐飲品，大大提高了人們的身體健康。全自動豆漿機要做到智能化，就要有不同的電路模塊去實現相對應的功能。

一、系統的原理

（一）思路

控制系統首先通過電源電路對系統供電，其中溫度傳感器、防溢電路、防干燒電路、復位電路、按鍵、均是輸入部分，聲光報警、電機、加熱電路均是輸出部分。通電后，LED亮起，單片機啟動加熱器加熱，加熱過程中LED會不斷閃爍，當加熱到36℃時停止加熱，然后啟動電機，電機通過旋轉打豆，打豆完成之后，又通過加熱器加熱，加熱10s后顯示屏上狀態一欄顯示完成，蜂鳴器發出滴滴聲，LED停止閃爍并保持常亮狀態，代表豆漿已經制作完成。其中復位電路是復位系統的，按鍵為工作功能選擇鍵。

由單片機、電源電路、溫度傳感器、防干燒電路、防溢電路、打漿電路、報警電路等組成。接上電源，指示燈LED亮，處于待命狀態。按下全自動啟動鍵，開始加熱，溫度達到36度時，停止加熱；攪拌馬達運轉，將干豆粉碎，豆漿過濾，然后馬達停轉，又開始加熱，直到豆漿沸騰煮熟，停止加熱，發出報警聲，提示豆漿已做好。若豆漿較長時間沒喝而變涼，按下啟動鍵繼續加熱，加熱至沸騰后，停止加熱，發出報警聲。若缺水，則關閉加熱器和馬達，并發出報警聲，直到關閉電源，加好水后才能工作。

（二）技術路線

由于以前的豆漿機，磨漿要過濾豆渣，豆漿熬煮也要自己動手，還要特別注意豆漿溢鍋的問題，程序繁瑣麻煩，給人們帶來不便，針對這些情況擬定開發家用豆漿機全自動控制電路裝置。 家用豆漿機全自動控制裝置是在單片機的程序控制下進行工作的。打漿時，插上電源插頭，接通電源， 直接按“啟動”鍵，控制電路控制豆漿機工作。先給干豆加熱，并由傳感器檢測溫度，當溫度達到36度左右時，停止加熱。啟動磨漿電機開始磨漿，運轉10秒后停止轉運，如此循環進行打漿3次。磨漿完后，開始對豆漿加熱，豆漿溫度達到一定值時，豆漿上溢。豆漿加工自動進入防溢延煮程序，豆漿加工完成后發出聲光報警信號。復位電路是單片機最小系統的核心之一，單片機在啟動時都需要復位，以使CPU及系統各部件處于確定的初始狀態，并從初態開始工作。復位電路常用到的兩個電路是手動按鍵復位和上電復位，而本系統單片機采用的是手動按鍵復位。手動按鍵復位是當按鍵按下時，微控制器的復位端口從高電平變為低電平，并且電容將此低電平維持一定的時間，系統處于復位狀態，微控制器內部的所有寄存器被強制復位，當按鍵松開并且電容充電完成，微控制器的復位端口從低電平變為高電平，微控制器進入正常的工作狀態，開始從頭執行程序。

（三）全自動豆漿機設計的目的

隨著科學的進步與發展，傳統儀器正逐步被智能化儀器所取代，而智能化儀器的核心部件是單片機，因其極高的性價比而得到廣泛的使用，在智能化儀器的發展中占據了很高的重要性。這款豆漿機能使人們在匆忙而又寶貴的早晨用最短的時間喝上營養豐富的豆漿。有調查指出現在上班族和學生兩大社會群體有40%的人是經常不吃早餐的，而原因大多是沒有時間做早餐。所以這樣的一款高效省時的豆漿機想必會大受消費者歡迎的。中國已經逐漸進入老齡化社會，為健康和養生服務的產品一定會有很大的市場。設計一款能為我們節約時間和更加方便的全自動豆漿機是非常有意義的。

二、總結

總之，全自動豆漿機更多的是向智能化發展，完成多元化組合功能的實現。同時，新一代的豆漿機要比以往的手工機械豆漿機方便、實用、快捷。人們用起來會更加舒適、安全，并且針對不同的豆品甚至果蔬打漿成汁都有不錯的效果。此設計對以后更加智能化的全自動豆漿機的設計打下了良好的基礎。

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